JP2002034107A - Motor control device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータの制御技術
に関し、特に、スタンバイ時のモータ用制御装置におけ
る低消費電力化に適用して有効な技術に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor control technique, and more particularly to a technique which is effective when applied to low power consumption in a motor control device during standby.
【０００２】[0002]
【従来の技術】補助動力を発生するモータを備える車両
として電動車椅子がある。この電動車椅子は、手動によ
る操作力にモータによって補助力を付加している。電動
車椅子には、左右の主車輪にモータがそれぞれ設けられ
ており、乗員の手によって加えられる操作力と車速とに
基づいてモータ用制御装置がモータによる補助力を制御
している。2. Description of the Related Art There is an electric wheelchair as a vehicle provided with a motor for generating auxiliary power. In this electric wheelchair, an auxiliary force is added to a manual operation force by a motor. In the electric wheelchair, motors are provided on left and right main wheels, respectively, and a motor control device controls an assisting force of the motor based on an operation force applied by a passenger and a vehicle speed.
【０００３】本発明者が検討したところによれば、モー
タ用制御装置には、トルク制御などを行うためにモータ
の電流を検出する電流検出回路が設けられている。この
電流検出回路は、たとえば、特開平５−２１５７８６号
公報に示されるように、導体に近接した強磁性体コアの
ギャップにホール素子を配置し、導体を流れる電流によ
り生じる強磁性体コアの磁界をホール素子のホール効果
によって出力される電圧信号をＡ／Ｄ変換器によってデ
ジタル信号に変換し、その結果からモータ電流を検出し
ている。According to studies by the present inventors, a motor control device is provided with a current detection circuit for detecting a motor current for performing torque control or the like. In this current detection circuit, for example, as shown in JP-A-5-215786, a Hall element is arranged in a gap of a ferromagnetic core close to a conductor, and a magnetic field of the ferromagnetic core generated by a current flowing through the conductor. Is converted into a digital signal by an A / D converter by the Hall effect of the Hall element, and the motor current is detected from the result.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なモータ用制御装置に設けられた電流検出回路では、次
のような問題点があることが本発明者により見い出され
た。However, the present inventors have found that the current detection circuit provided in the above-described motor control device has the following problems.
【０００５】すなわち、電流検出回路に設けられたホー
ル素子には、モータの電流が０Ａ（モータが停止）のと
きに電流センサからの出力が基準電圧となるようにバイ
アス電流を流しており、モータの制御不要時における消
費電流が多くなり、モータ制御装置におけるスタンバイ
電流が大きくなってしまうという問題がある。That is, a bias current is supplied to the Hall element provided in the current detecting circuit so that the output from the current sensor becomes a reference voltage when the motor current is 0 A (motor stopped). However, there is a problem that the current consumption when the control is unnecessary is increased, and the standby current in the motor control device is increased.
【０００６】特に、複数のモータを制御する場合には、
電流センサ数も多くなってしまい、スタンバイ電流の大
半を占めてしまうことになり、モータ制御の高効率化を
妨げる要因となっている。In particular, when controlling a plurality of motors,
The number of current sensors also increases, occupying most of the standby current, and is a factor that hinders high efficiency of motor control.
【０００７】本発明の目的は、スタンバイ時における消
費電流を大幅に低減しながらモータのトルク制御を高精
度に行うことのできるモータ用制御装置を提供すること
にある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a motor control device capable of performing high-accuracy motor torque control while significantly reducing current consumption during standby.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明のモータ用制御装
置は、モータが停止状態の場合に出力される電流制御信
号に基づいてモータに流れる電流を検出するモータ電流
センサに供給する駆動電流の供給制御を行う電流制御手
段を備えたことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a motor control device for detecting a drive current supplied to a motor current sensor for detecting a current flowing through a motor based on a current control signal output when the motor is stopped. A current control means for controlling the supply is provided.
【０００９】また、本発明のモータ用制御装置は、前記
電流制御手段に、モータ電流センサに駆動電流が供給さ
れたことを検出し、その検出結果を所定の時間だけ遅延
させて出力する供給電流検出手段を設けたことを特徴と
する。Further, the motor control device of the present invention detects the supply of the drive current to the motor current sensor to the current control means, delays the detection result by a predetermined time, and outputs the supply current. A detection means is provided.
【００１０】さらに、本発明のモータ用制御装置は、前
記電流制御信号が、モータが停止状態の場合にモータへ
の電源供給を停止するフェイルセーフ駆動信号であるこ
とを特徴とする。Further, the motor control device according to the present invention is characterized in that the current control signal is a fail-safe drive signal for stopping power supply to the motor when the motor is stopped.
【００１１】以上のことにより、電流制御手段が、モー
タの停止状態時などにモータ電流センサに流れる電流を
供給停止することができるので、モータ用制御装置のス
タンバイ電流を大幅に低減することができる。As described above, since the current control means can stop supplying the current flowing to the motor current sensor when the motor is stopped, the standby current of the motor control device can be greatly reduced. .
【００１２】また、供給電流検出手段が、モータ電流セ
ンサに駆動電流が供給されたことを検出する検出信号を
所定の時間だけ遅延させて出力するので、その検出信号
を確認した後にモータのドライブ信号を出力することに
よってモータのトルク制御を安定して高精度に行うこと
ができる。Further, the supply current detection means outputs a detection signal for detecting that the drive current is supplied to the motor current sensor with a delay of a predetermined time, and after confirming the detection signal, outputs the drive signal of the motor. , The torque control of the motor can be stably performed with high accuracy.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１４】図１は、本発明の一実施の形態による電動
車椅子の正面図、図２は、本発明の一実施の形態による
電動車椅子に設けられたモータ用制御装置のブロック
図、図３は、本発明の一実施の形態によるモータ用制御
装置に設けられたスタンバイ電流制御回路の回路図、図
４は、本発明の一実施の形態によるモータ用制御装置に
設けられたスタンバイ電流制御回路の動作フローチャー
トである。FIG. 1 is a front view of an electric wheelchair according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a motor control device provided in the electric wheelchair according to one embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of a standby current control circuit provided in a motor control device according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a circuit diagram of a standby current control circuit provided in the motor control device according to one embodiment of the present invention. It is an operation flowchart.
【００１５】本実施の形態において、電動車椅子１に
は、図１に示すように、車体フレーム２に補助輪３，
４、および主車輪５，６が回転自在に取り付けられてい
る。主車輪５，６には、ハンドルリム７，８がそれぞれ
設けられている。In the present embodiment, as shown in FIG.
4, and the main wheels 5, 6 are rotatably mounted. The main wheels 5 and 6 are provided with handle rims 7 and 8, respectively.
【００１６】この電動車椅子１は、ユーザが主車輪５，
６に設けられたハンドルリム７，８に与える操作トルク
などに応じてモータを駆動させ、ユーザの操作力の補助
を行う。The electric wheelchair 1 allows the user to use the main wheels 5,
The motor is driven in accordance with the operating torque applied to the handle rims 7 and 8 provided on the motor 6 to assist the operating force of the user.
【００１７】また、主車輪５，６には、モータ９，１０
がそれぞれ内蔵されており、一方の主車輪５の主軸には
右トルクセンサ１１が設けられている。他方の主車輪６
における主軸にも、左トルクセンサ１２が設けられてい
る。The main wheels 5 and 6 have motors 9 and 10 respectively.
The right torque sensor 11 is provided on the main shaft of one main wheel 5. The other main wheel 6
Is also provided with a left torque sensor 12.
【００１８】右トルクセンサ１１は、右主車輪５のハン
ドルリム７を操作した操作力の大きさ、および方向を検
出する。左トルクセンサ１２は、左主車輪６のハンドル
リム８を操作した操作力の大きさ、ならびに方向を検出
する。The right torque sensor 11 detects the magnitude and direction of the operating force for operating the handle rim 7 of the right main wheel 5. The left torque sensor 12 detects the magnitude and direction of the operation force that operates the handle rim 8 of the left main wheel 6.
【００１９】さらに、電動車椅子１のシート下部には、
バッテリ１３、ならびにモータ用制御装置１４が設けら
れている。モータ用制御装置１４は、ユーザがハンドル
リムに与える操作トルクに応じてモータ９，１０を駆動
制御する。Further, below the seat of the electric wheelchair 1,
A battery 13 and a motor control device 14 are provided. The motor control device 14 controls the driving of the motors 9 and 10 according to the operating torque given to the handle rim by the user.
【００２０】このモータ用制御装置１４は、図２に示す
ように、マイクロコンピュータ１５、右回転センサ１
６、左回転センサ１７、定電圧回路１８、フェイルセー
フ回路１９、プリドライバ２０，２１、ドライバ２２，
２３、モータ電流センサ２４，２５、スタンバイ電流制
御回路２６、モータ駆動信号制御回路２７、異常電流検
出回路２８から構成されている。As shown in FIG. 2, the motor control device 14 includes a microcomputer 15 and a right rotation sensor 1.
6, left rotation sensor 17, constant voltage circuit 18, fail safe circuit 19, pre-drivers 20, 21, driver 22,
23, a motor current sensor 24, 25, a standby current control circuit 26, a motor drive signal control circuit 27, and an abnormal current detection circuit 28.
【００２１】マイクロコンピュータ１５は、モータ用制
御装置１４におけるすべての制御を司る。右回転センサ
１６は、右主車輪５の回転速度、回転方向を検出して出
力する。左回転センサ１７は、左主車輪６の回転速度、
回転方向を検出して出力する。The microcomputer 15 controls all controls in the motor control device 14. The right rotation sensor 16 detects and outputs the rotation speed and the rotation direction of the right main wheel 5. The left rotation sensor 17 detects the rotation speed of the left main wheel 6,
Detects and outputs the direction of rotation.
【００２２】これら右回転センサ１６、左回転センサ１
７、右トルクセンサ１１、ならびに左トルクセンサ１２
から出力された信号は、マイクロコンピュータ１５に入
力されるように接続されている。The right rotation sensor 16 and the left rotation sensor 1
7, right torque sensor 11 and left torque sensor 12
Are connected to be input to the microcomputer 15.
【００２３】定電圧回路１８は、バッテリ１３から供給
された電源をスタンバイ電流制御回路２６を介してモー
タ電流センサ２４，２５に供給する電源電圧（駆動電
流）Ｖ B として生成する。バッテリ１３の電源は、フェ
イルセーフ回路１９を介してプリドライバ２０，２１、
ドライバ２２，２３などに電源電圧として供給される。
また、フェイルセーフ回路１９は、モータ９，１０への
導通不要時や何らかの異常が生じた場合にマイクロコン
ピュータ１５の制御により、電源電圧の出力を停止す
る。The constant voltage circuit 18 is supplied from the battery 13.
Power supply via the standby current control circuit 26.
Power supply voltage (drive power supply) supplied to the
Flow) V BGenerate as The power supply of the battery 13 is
Pre-drivers 20 and 21 via an il safe circuit 19;
The power is supplied to the drivers 22 and 23 as a power supply voltage.
Further, the fail-safe circuit 19 connects the motors 9 and 10 to each other.
When conduction is not required or when some abnormality occurs,
The output of the power supply voltage is stopped by the control of the computer 15.
You.
【００２４】プリドライバ２０は、マイクロコンピュー
タ１５の制御に基づいてドライバ２２を駆動させ、プリ
ドライバ２１は、同じくマイクロコンピュータ１５の制
御に基づいてドライバ２３を駆動させる。The pre-driver 20 drives the driver 22 under the control of the microcomputer 15, and the pre-driver 21 drives the driver 23 under the control of the microcomputer 15.
【００２５】ドライバ２２は、右主車輪５に設けられた
モータ９を駆動し、ドライバ２３は、左主車輪６に設け
られたモータ１０を駆動する。ドライバ２２には、プリ
ドライバ２０が接続されており、ドライバ２３には、プ
リドライバ２０が接続されている。The driver 22 drives the motor 9 provided on the right main wheel 5, and the driver 23 drives the motor 10 provided on the left main wheel 6. The driver 22 is connected with the pre-driver 20, and the driver 23 is connected with the pre-driver 20.
【００２６】モータ電流センサ２４，２５は、モータ
９，１０に流れる電流をそれぞれ検出し、その検出結果
をマイクロコンピュータ１５に出力してモータ９，１０
の電流を制御し、トルク制御を行っている。The motor current sensors 24 and 25 detect currents flowing through the motors 9 and 10, respectively, and output the detection results to the microcomputer 15 to output the motors 9 and 10.
Is controlled to perform torque control.
【００２７】モータ電流センサ２４，２５は、たとえ
ば、強磁性体コアと、その強磁性体コアのギャップに介
在されたホール素子などからなっている。強磁性体コア
には、モータとドライバとを接続する電線が数回程度巻
き付けられており、モータが動作することにより、その
電線に流れる電流と、それに伴って発生する磁界とから
ホール素子が起電力を発生する。Each of the motor current sensors 24 and 25 includes, for example, a ferromagnetic core and a Hall element interposed in a gap between the ferromagnetic cores. An electric wire connecting the motor and the driver is wound around the ferromagnetic core several times, and when the motor operates, a Hall element is generated from a current flowing through the electric wire and a magnetic field generated thereby. Generate electricity.
【００２８】そして、そのホール素子の出力電圧が、マ
イクロコンピュータ１５における動作電圧である電源電
圧ＶCCの１／２ＶCCとなるようにバイアス電流が、定電
圧回路１８、スタンバイ電流制御回路２６を介して供給
されている。たとえば、電源電圧ＶCCが5.０Ｖ程度の場
合には、2.５Ｖ程度となる。[0028] Then, the output voltage of the Hall element, the bias current so that the 1 / 2V CC supply voltage V CC is the operation voltage of the microcomputer 15, through the constant voltage circuit 18, a standby current control circuit 26 Supplied. For example, when the power supply voltage V CC is about 5.0 V, it is about 2.5 V.
【００２９】この2.５Ｖ程度が基準電圧となり、モータ
が正転する場合には、2.５Ｖ程度より高いホール電圧が
出力され、モータが反転する場合には、2.５Ｖ程度より
低いホール電圧が出力される。This about 2.5 V becomes a reference voltage, and when the motor rotates forward, a Hall voltage higher than about 2.5 V is output, and when the motor reverses, a Hall voltage lower than about 2.5 V is output. Is output.
【００３０】これらモータ電流センサ２４，２５には、
スタンバイ電流制御回路２６が接続されており、モータ
電流検出部２４，２５には、スタンバイ電流制御回路２
６を介して電源電圧が供給される。The motor current sensors 24 and 25 include:
A standby current control circuit 26 is connected, and the motor current detectors 24 and 25 are connected to the standby current control circuit 2.
A power supply voltage is supplied via the power supply 6.
【００３１】モータ駆動信号制御回路２７は、異常電流
検出回路２８から出力される異常電流検出信号Ｋに基づ
いてマイクロコンピュータ１５にモータ駆動のディスイ
ネーブル信号を出力する。マイクロコンピュータ１５
は、ディスイネーブル信号が入力されるとドライバ２
２，２３の動作を強制的に停止させる。The motor drive signal control circuit 27 outputs a motor drive disable signal to the microcomputer 15 based on the abnormal current detection signal K output from the abnormal current detection circuit 28. Microcomputer 15
When the disable signal is input, the driver 2
The operations 2 and 23 are forcibly stopped.
【００３２】異常電流検出回路２８は、モータ９，１０
に流れるそれぞれの電流量を検出し、異常電流が流れた
場合に異常電流検出信号をモータ駆動信号制御回路２７
に出力する。The abnormal current detection circuit 28 includes motors 9 and 10
The amount of current flowing through the motor drive signal control circuit 27 is detected when an abnormal current flows.
Output to
【００３３】次に、フェイルセーフ回路１９、およびス
タンバイ電流制御回路２６の回路構成について、図３を
用いて説明する。Next, the circuit configurations of the fail-safe circuit 19 and the standby current control circuit 26 will be described with reference to FIG.
【００３４】フェイルセーフ回路１９は、フェイルセー
フ用のリレー２９、ＮＰＮ形のトランジスタ３０、ダイ
オード３１、および抵抗３２，３３から構成されてい
る。ＮＰＮ形のトランジスタ３４，３５、ＰＮＰ形のト
ランジスタ３６、コンデンサ３７，３８、ならびに抵抗
３９〜４５から構成されている。The fail-safe circuit 19 includes a fail-safe relay 29, an NPN-type transistor 30, a diode 31, and resistors 32 and 33. It comprises NPN transistors 34 and 35, PNP transistor 36, capacitors 37 and 38, and resistors 39 to 45.
【００３５】そして、トランジスタ３４，３６、抵抗３
９〜４２、およびコンデンサ３７によってスタンバイ電
流制御部（電流制御手段）ＳＣが構成されており、トラ
ンジスタ３５、抵抗４３〜４５、ならびにコンデンサ３
８により電源電圧検出部（供給電流検出手段）ＶＳが構
成されている。The transistors 34 and 36 and the resistor 3
9 to 42, and a capacitor 37 constitute a standby current control unit (current control means) SC, and include a transistor 35, resistors 43 to 45, and a capacitor 3
8 constitutes a power supply voltage detection unit (supply current detection means) VS.
【００３６】リレー２９に設けられたリレー接点の一方
の接続部には、バッテリ１３の電源電圧が供給されてお
り、リレー接点の他方の接続部には、ドライバ２２（，
２３）の電源供給部が接続されている。ドライバ２２
は、リレー２９を介してにバッテリ１３の電源電圧が供
給される。The power supply voltage of the battery 13 is supplied to one connection of the relay contacts provided on the relay 29, and the driver 22 (,) is connected to the other connection of the relay contacts.
23) is connected. Driver 22
The power supply voltage of the battery 13 is supplied via the relay 29.
【００３７】また、リレー２９におけるリレー接点の開
閉を制御する一方のコイル端子には、バッテリ１３の電
源電圧が供給されており、他方のコイル端子には、トラ
ンジスタ３０のコレクタが接続されている。The power supply voltage of the battery 13 is supplied to one coil terminal for controlling the opening and closing of the relay contact in the relay 29, and the collector of the transistor 30 is connected to the other coil terminal.
【００３８】このリレー２９における一方のコイル端子
にはダイオード３１のカソードが接続されており、ダイ
オード３１のアノードには、リレー２９における他方の
コイル端子が接続されている。このダイオード３１は、
サージノイズ吸収用として設けられている。The cathode of the diode 31 is connected to one coil terminal of the relay 29, and the other coil terminal of the relay 29 is connected to the anode of the diode 31. This diode 31
It is provided for absorbing surge noise.
【００３９】トランジスタ３０のエミッタには、基準電
位ＶSSが接続されており、ベースには、抵抗３２の他方
の接続部、抵抗３３の一方の接続部がそれぞれ接続され
ている。抵抗３３の他方の接続部には、基準電位ＶSSが
接続されており、抵抗３２の一方の接続部には、マイク
ロコンピュータ１５における所定のＩ／ＯポートＰ１が
接続されている。このＩ／Ｏポートからは、モータ
９（，１０）が制御されない場合に、モータ９（，１
０）への電源供給を停止するフェイルセーフ駆動信号
（電流制御信号）ＦＳが出力される。The reference potential V SS is connected to the emitter of the transistor 30, and the other connection of the resistor 32 and one connection of the resistor 33 are connected to the base. A reference potential V SS is connected to the other connection of the resistor 33, and a predetermined I / O port P 1 of the microcomputer 15 is connected to one connection of the resistor 32. When the motor 9 (, 10) is not controlled from this I / O port, the motor 9 (, 1)
0), a fail-safe drive signal (current control signal) FS for stopping the supply of power is output.
【００４０】さらに、バッテリ１３には、定電圧回路１
８が接続されている。この定電圧回路１８は、たとえ
ば、ＩＣレギュレータなどから構成されており、バッテ
リ１３から供給される電源電圧から１２Ｖ程度の電源電
圧ＶB を生成する。Further, the battery 13 includes a constant voltage circuit 1
8 are connected. The constant voltage circuit 18, for example, are composed of an IC regulator, to produce a 12V about supply voltage V B from the power supply voltage supplied from the battery 13.
【００４１】定電圧回路１８によって生成された定電圧
は、トランジスタ３６のエミッタに供給されている。ト
ランジスタ３６のコレクタには、コンデンサ３７の一方
の接続部、および抵抗４３の一方の接続部がそれぞれ接
続されている。The constant voltage generated by the constant voltage circuit 18 is supplied to the emitter of the transistor 36. One connection of the capacitor 37 and one connection of the resistor 43 are connected to the collector of the transistor 36, respectively.
【００４２】コンデンサ３７の他方の接続部には、基準
電位ＶSSが接続されており、トランジスタ３６のコレク
タから出力された電圧が、モータ電流センサ２４（，２
５）の電源電圧ＶB として供給される。A reference potential V SS is connected to the other connection of the capacitor 37, and the voltage output from the collector of the transistor 36 is applied to the motor current sensor 24 (, 2).
5) it is of the supply as the power supply voltage V B.
【００４３】トランジスタ３６のエミッタには、抵抗３
９の一方の接続部が接続されており、トランジスタ３６
のベースには、抵抗３９の他方の接続部、抵抗４０の一
方の接続部が接続されている。A resistor 3 is connected to the emitter of the transistor 36.
9 is connected, and the transistor 36
The other connection part of the resistor 39 and one connection part of the resistor 40 are connected to the base.
【００４４】抵抗４０の他方の接続部には、トランジス
タ３４のコレクタが接続されており、このトランジスタ
３４のエミッタには、基準電位ＶSSが接続されている。
トランジスタ３４のベースには、抵抗４２の一方の接続
部、抵抗４１の他方の接続部がそれぞれ接続されてい
る。[0044] The other connection portion of the resistor 40, and the collector of the transistor 34 is connected to the emitter of the transistor 34, the reference potential V SS is connected.
One connection of the resistor 42 and the other connection of the resistor 41 are connected to the base of the transistor 34, respectively.
【００４５】抵抗４２の他方の接続部には、基準電位Ｖ
SSが接続されている。抵抗４１の一方の接続部には、抵
抗３０の一方の接続部が接続されたポートと同じマイク
ロコンピュータ１５のＩ／ＯポートＰ１が接続されてい
る。A reference potential V is connected to the other connection of the resistor 42.
SS is connected. The I / O port P1 of the microcomputer 15 which is the same as the port to which the one connection part of the resistor 30 is connected is connected to one connection part of the resistance 41.
【００４６】抵抗４３の他方の接続部には、トランジス
タ３５のベース、抵抗４４の一方の接続部、ならびにコ
ンデンサ３８の一方の接続部がそれぞれ接続されてい
る。コンデンサ３８の他方の接続部、抵抗４４の他方の
接続部、トランジスタ３５のエミッタには、基準電位Ｖ
SSが接続されている。The other connection of the resistor 43 is connected to the base of the transistor 35, one connection of the resistor 44, and one connection of the capacitor 38. The reference potential V is applied to the other connection of the capacitor 38, the other connection of the resistor 44, and the emitter of the transistor 35.
SS is connected.
【００４７】トランジスタ３５のコレクタには、マイク
ロコンピュータ１５に設けられたＩ／ＯポートＰ２が接
続されている。このトランジスタ３５のコレクタには、
電源電圧ＶCCにプルアップされた抵抗４５も接続されて
いる。The I / O port P2 provided in the microcomputer 15 is connected to the collector of the transistor 35. The collector of this transistor 35 has
A resistor 45 pulled up to the power supply voltage V CC is also connected.
【００４８】また、図３においては、モータ９に流れる
電流を検出するモータ電流センサ２４だけを示したが、
モータ１０に流れる電流を検出するモータ電流センサ２
５（図２）にも同様に、スタンバイ電流制御回路２６の
トランジスタ３４を介して電源電圧ＶB が供給される。In FIG. 3, only the motor current sensor 24 for detecting the current flowing through the motor 9 is shown.
Motor current sensor 2 for detecting current flowing through motor 10
5 Similarly, (FIG. 2), the supply voltage V B is supplied via the transistor 34 of the standby current control circuit 26.
【００４９】次に、本実施の形態における作用について
図１〜図３、ならびに図４のスタンバイ電流制御回路２
６におけるフローチャートを用いて説明する。Next, the operation in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG.
6 will be described.
【００５０】まず、ユーザがハンドルリム７を操作して
右主車輪５が駆動されると、マイクロコンピュータ１５
は、右回転センサ１６により右主車輪５の回転速度、回
転方向を検出する。First, when the user operates the handle rim 7 to drive the right main wheel 5, the microcomputer 15
Detects the rotation speed and the rotation direction of the right main wheel 5 by the right rotation sensor 16.
【００５１】そして、マイクロコンピュータ１５は、リ
レー２９のリレー接点を導通させるためにＩ／Ｏポート
Ｐ１からハイレベルのフェイルセーフ駆動信号ＦＳを出
力する（ステップＳ１０１）。この制御信号によって、
トランジスタ３０がＯＮとなり、リレー２９のコイルに
電流が流れるのでリレー２９はＯＮ、すなわち、リレー
２９のリレー接点が導通状態となり、ドライバ２２にバ
ッテリ１３の電源電圧が供給されることになる。Then, the microcomputer 15 outputs a high-level fail-safe drive signal FS from the I / O port P1 to make the relay contact of the relay 29 conductive (step S101). With this control signal,
Since the transistor 30 is turned on and a current flows through the coil of the relay 29, the relay 29 is turned on, that is, the relay contact of the relay 29 is turned on, and the power supply voltage of the battery 13 is supplied to the driver 22.
【００５２】この時、Ｉ／ＯポートＰ１から出力された
ハイレベルのフェイルセーフ駆動信号ＦＳによって、ト
ランジスタ３４もＯＮとなる。トランジスタ３４がＯＮ
することにより、ＰＮＰ形であるトランジスタ３６もＯ
Ｎとなり、このトランジスタ３６を介してモータ電流セ
ンサ２４（，２５）に定電圧回路１８が生成した電源電
圧ＶB が供給されることになる。At this time, the transistor 34 is also turned on by the high-level fail-safe drive signal FS output from the I / O port P1. Transistor 34 is ON
As a result, the PNP transistor 36 is also
N, and the motor current sensor 24 via the transistor 36 (25) so that the power supply voltage V B of the constant voltage circuit 18 is generated is supplied.
【００５３】また、トランジスタ３６を介してモータ電
流センサ２４（，２５）に供給される電源電圧ＶB が出
力されると、トランジスタ３５のベースには、抵抗４
３，４４によって分圧された電圧が印加される。When the power supply voltage V B supplied to the motor current sensor 24 (, 25) is output via the transistor 36, the resistance of the resistor 4
The voltage divided by 3, 44 is applied.
【００５４】抵抗４３，４４の抵抗値は、モータ電流セ
ンサ２４（，２５）の最低動作電圧よりも大きくなった
場合に、トランジスタ３５がＯＮするように設定されて
いる。よって、トランジスタ３５がＯＮすることによっ
て、ローレベルの検出信号ＳＫがマイクロコンピュータ
１５のＩ／ＯポートＰ２に入力され、電源電圧ＶB が検
出されたことになる（ステップＳ１０２）。The resistance values of the resistors 43 and 44 are set so that the transistor 35 is turned on when the resistance value becomes higher than the minimum operating voltage of the motor current sensor 24 (, 25). Thus, by transistor 35 turns ON, the detection signal SK of a low level is input to the I / O port P2 of the microcomputer 15, so that the power supply voltage V B is detected (step S102).
【００５５】さらに、トランジスタ３５のベースには、
コンデンサ３８も接続されているので、抵抗４３、コン
デンサ３８の時定数によりトランジスタ３５は遅延して
ＯＮすることになる。Further, the base of the transistor 35
Since the capacitor 38 is also connected, the transistor 35 is turned on with a delay due to the time constant of the resistor 43 and the capacitor 38.
【００５６】このトランジスタ３５の遅延時間は、モー
タ電流センサ２４（，２５）に定電圧回路１８の電源電
圧ＶB が供給されて、充分にモータ電流センサ２４（，
２５）が安定動作するまでの時間とする。The delay time of the transistor 35 is determined by the fact that the power supply voltage V B of the constant voltage circuit 18 is supplied to the motor current sensor 24 (, 25),
25) is the time required for stable operation.
【００５７】そして、トランジスタ３５がＯＮすると、
マイクロコンピュータ１５のＩ／ＯポートＰ２にはロー
レベルの検出信号ＳＫが入力され（ステップＳ１０
３）、該マイクロコンピュータ１５は、モータ電流セン
サ２４（，２５）に電源電圧ＶBが供給されたことを認
識してプリドライバ２０にドライブ信号を出力する（ス
テップＳ１０４）。When the transistor 35 is turned on,
The low-level detection signal SK is input to the I / O port P2 of the microcomputer 15 (step S10).
3), the microcomputer 15, the motor current sensor 24 (, 25) to the power supply voltage V B and outputs a drive signal to the pre-driver 20 recognizes that supplied (step S104).
【００５８】また、モータ９（，１０）の停止状態で
は、リレー２９がＯＦＦされるので、マイクロコンピュ
ータ１５におけるＩ／ＯポートＰ１のフェイルセーフ駆
動信号ＦＳはローレベルとなっており、トランジスタ３
０，３４がいずれもＯＦＦとなっているので、モータ電
流センサ２４（，２５）には、定電圧回路１８の電源電
圧ＶB が供給されないことになる。When the motor 9 (, 10) is stopped, the relay 29 is turned off, so that the fail-safe drive signal FS of the I / O port P1 in the microcomputer 15 is at a low level, and the transistor 3
Since 0,34 has become both OFF, the motor current sensor 24 (25), the results in the supply voltage V B of the constant voltage circuit 18 is not supplied.
【００５９】それにより、本実施の形態によれば、スタ
ンバイ電流制御回路２６のスタンバイ電流制御部ＳＣに
より、モータ９（，１０）の停止状態時などにマイクロ
コンピュータ１５から出力されるフェイルセーフ駆動信
号ＦＳに同期してモータ電流センサ２４，２５に流れる
電流を供給停止することができるので、電動車椅子１に
設けられたモータ用制御装置１４のスタンバイ電流を大
幅に低減することができる。Thus, according to the present embodiment, the fail-safe drive signal output from microcomputer 15 when motor 9 (, 10) is stopped or the like by standby current control unit SC of standby current control circuit 26. Since the supply of the current flowing through the motor current sensors 24 and 25 can be stopped in synchronization with the FS, the standby current of the motor control device 14 provided in the electric wheelchair 1 can be significantly reduced.
【００６０】また、モータ電流センサ２４，２５の最低
動作電圧よりも高い電源電圧ＶB が供給されてモータ電
流センサ２４，２５が安定動作した後に、電源電圧検出
部ＶＳが検出信号ＳＫを出力することにより、モータ
９，１０を安定して駆動することができ、電動車椅子１
の信頼性を向上できる。After the power supply voltage V B higher than the minimum operating voltage of the motor current sensors 24 and 25 is supplied and the motor current sensors 24 and 25 operate stably, the power supply voltage detection unit VS outputs the detection signal SK. Thus, the motors 9 and 10 can be driven stably, and the electric wheelchair 1
Reliability can be improved.
【００６１】さらに、本実施の形態では、電源電圧ＶB
を供給するトランジスタ３６をトランジスタ３４を用い
て駆動させていたが、トランジスタ３０のＯＮ／ＯＦＦ
によってトランジスタ３６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うよ
うにしてもよい。Further, in the present embodiment, the power supply voltage V B
Is driven using the transistor 34, but the ON / OFF of the transistor 30
The ON / OFF control of the transistor 36 may be performed by the control.
【００６２】この場合、図５に示すように、抵抗４０の
他方の接続部にダイオード４６のアノードを接続し、該
ダイオード４６のカソードをトランジスタ３０のコレク
タに接続する。In this case, as shown in FIG. 5, the anode of the diode 46 is connected to the other connection of the resistor 40, and the cathode of the diode 46 is connected to the collector of the transistor 30.
【００６３】たとえば、トランジスタ３０がＯＮした場
合には、トランジスタ３６のベースがローレベルとなる
のでトランジスタ３６がＯＮとなり、トランジスタ３０
がＯＦＦの場合には、トランジスタ３６のベースがハイ
レベルとなるのでトランジスタ３６もＯＦＦとなる。For example, when the transistor 30 is turned on, the base of the transistor 36 goes low, so that the transistor 36 is turned on and the transistor 30 is turned on.
Is OFF, the base of the transistor 36 is at a high level, so that the transistor 36 is also OFF.
【００６４】よって、ダイオード４６を設けるだけでト
ランジスタ３６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことができ、
トランジスタ３４、抵抗４１，４２を不要にすることが
できるので、回路構成を簡単化することができる。Therefore, the ON / OFF control of the transistor 36 can be performed only by providing the diode 46,
Since the transistor 34 and the resistors 41 and 42 can be omitted, the circuit configuration can be simplified.
【００６５】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
【００６６】[0066]
【発明の効果】（１）本発明によれば、電流制御手段に
よって、モータの停止状態時などにモータ電流センサに
流れる電流を供給停止することができるので、モータ用
制御装置のスタンバイ電流を大幅に低減することができ
る。 （２）また、本発明では、供給電流検出手段が、モータ
電流センサに駆動電流が供給されたことを検出する検出
信号を所定の時間だけ遅延させて出力するので、その検
出信号を確認した後にモータのドライブ信号を出力する
ことによってモータ電流センサが安定状態となってから
モータ駆動が行われることになり、モータのトルク制御
を安定して行うことができる。 （３）さらに、本発明においては、上記（１）、（２）
により、モータ用制御装置の消費電力を低減しながらモ
ータのトルク制御を高精度に行うことができ、モータ用
制御装置の信頼性を向上することができる。(1) According to the present invention, the current control means can stop the supply of the current flowing to the motor current sensor when the motor is stopped, so that the standby current of the motor control device can be greatly reduced. Can be reduced. (2) In the present invention, the supply current detection means outputs a detection signal for detecting that the drive current has been supplied to the motor current sensor with a delay for a predetermined time, so that after the detection signal is confirmed, By outputting the drive signal of the motor, the motor is driven after the motor current sensor is in a stable state, and the torque control of the motor can be performed stably. (3) Further, in the present invention, the above (1) and (2)
Accordingly, the torque control of the motor can be performed with high accuracy while reducing the power consumption of the motor control device, and the reliability of the motor control device can be improved.
【図１】本発明の一実施の形態による電動車椅子の正面
図である。FIG. 1 is a front view of an electric wheelchair according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態による電動車椅子に設け
られたモータ用制御装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a motor control device provided in the electric wheelchair according to one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施の形態によるモータ用制御装置
に設けられたスタンバイ電流制御回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a standby current control circuit provided in the motor control device according to one embodiment of the present invention;
【図４】本発明の一実施の形態によるモータ用制御装置
に設けられたスタンバイ電流制御回路の動作フローチャ
ートである。FIG. 4 is an operation flowchart of a standby current control circuit provided in the motor control device according to one embodiment of the present invention;
【図５】本発明の他の実施の形態によるモータ用制御装
置に設けられたスタンバイ電流制御回路の回路図であ
る。FIG. 5 is a circuit diagram of a standby current control circuit provided in a motor control device according to another embodiment of the present invention.
１ 電動車椅子 ２ 車体フレーム ３，４ 補助輪 ５，６ 主車輪 ７，８ ハンドルリム ９，１０ モータ １１ 右トルクセンサ １２ 左トルクセンサ １３ バッテリ １４ モータ用制御装置 １５ マイクロコンピュータ １６ 右回転センサ １７ 左回転センサ １８ 定電圧回路 １９ フェイルセーフ回路 ２０，２１ プリドライバ ２２，２３ ドライバ ２４，２５ モータ電流センサ ２６ スタンバイ電流制御回路 ２７ モータ駆動信号制御回路 ２８ 異常電流検出回路 ２９ リレー ３０ トランジスタ ３１ ダイオード ３２，３３ 抵抗 ３４，３５ トランジスタ ３６ トランジスタ ３７，３８ コンデンサ ３９〜４５ 抵抗 ４６ ダイオード ＳＣ スタンバイ電流制御部（電流制御手段） ＶＳ 電源電圧検出部（供給電流検出手段） ＦＳ フェイルセーフ駆動信号（電流制御信号） Ｐ１，Ｐ２ Ｉ／Ｏポート ＶB 電源電圧（駆動電流）DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric wheelchair 2 Body frame 3, 4 Auxiliary wheel 5, 6 Main wheel 7, 8 Handle rim 9, 10 Motor 11 Right torque sensor 12 Left torque sensor 13 Battery 14 Motor control device 15 Microcomputer 16 Right rotation sensor 17 Left rotation Sensor 18 Constant voltage circuit 19 Fail safe circuit 20, 21 Predriver 22, 23 Driver 24, 25 Motor current sensor 26 Standby current control circuit 27 Motor drive signal control circuit 28 Abnormal current detection circuit 29 Relay 30 Transistor 31 Diode 32, 33 Resistance 34,35 transistor 36 transistor 37,38 capacitor 39-45 resistor 46 diode SC standby current control unit (current control unit) VS power supply voltage detection unit (supply current detection unit) FS fail-safe drive signal (Current control signal) P1, P2 I / O ports V B power supply voltage (driving current)
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H115 PA11 PC06 PG06 PI16 PU01 PV23 QE12 QN02 QN06 RB14 SE03 TO12 TU02 5H530 AA01 AA25 BB24 CC18 CD21 CD25 CD33 CD36 CF01 DD13 EF01 Continued on the front page F term (reference) 5H115 PA11 PC06 PG06 PI16 PU01 PV23 QE12 QN02 QN06 RB14 SE03 TO12 TU02 5H530 AA01 AA25 BB24 CC18 CD21 CD25 CD33 CD36 CF01 DD13 EF01
Claims (3)
流制御信号に基づいて前記モータに流れる電流を検出す
るモータ電流センサに供給する駆動電流の供給制御を行
う電流制御手段を備えたことを特徴とするモータ用制御
装置。A current control unit for controlling a supply of a drive current supplied to a motor current sensor for detecting a current flowing through the motor based on a current control signal output when the motor is stopped. Characteristic motor control device.
て、前記電流制御手段に、前記モータ電流センサに駆動
電流が供給されたことを検出し、その検出結果を遅延さ
せて出力する供給電流検出手段を設けたことを特徴とす
るモータ用制御装置。2. The motor control device according to claim 1, wherein the current control means detects that a drive current has been supplied to the motor current sensor, and delays and outputs the detection result. A control device for a motor, characterized by comprising means.
置において、前記電流制御信号が、前記モータが停止状
態の場合に前記モータへの電源供給を停止するフェイル
セーフ駆動信号であることを特徴とするモータ用制御装
置。3. The motor control device according to claim 1, wherein the current control signal is a fail-safe drive signal for stopping power supply to the motor when the motor is stopped. Motor control device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000213007A JP2002034107A (en) | 2000-07-13 | 2000-07-13 | Motor control device |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007061342A (en) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Enax Inc | Electric six-wheeled chair |
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- 2000-07-13 JP JP2000213007A patent/JP2002034107A/en active Pending
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